Hoparlör koruma devresi, güç amplifikatörlerinin çıkışında oluşabilecek doğru akım (DC) geriliminin hoparlörlere zarar vermesini önlemek amacıyla geliştirilmiş başarılı bir koruma tasarımının güncellenmiş versiyonu. 2017 yılında yayımlanan koruma devresinin iyileştirilmiş bir devamı niteliğindedir.
Hoparlör Koruma devrelerine ait PCB Baskı devre çizimleri Sprint Layout 6 ile hazırlanmış. PCB tasarımları tek katlı ve DIP, SMT versiyonları var.
Eski Versiyon Arasındaki Temel Farklar
Negatif polariteli DC gerilime karşı algılama hassasiyeti artırılmıştır.
Düşük frekanslı AC (alternatif) gerilimlere karşı hassasiyet azaltılarak yanlış tetiklemeler engellenmiştir.
SMD montaja geçilmesi sayesinde baskı devre kartı boyutları küçültülmüştür.
Çalışma Karakteristiğindeki Değişiklikler
Devre yapısı büyük ölçüde önceki 2017 tasarımıyla aynıdır ve yapılan değişiklikler sınırlıdır.
Buna rağmen, koruma davranışında önemli iyileştirmeler sağlanmıştır.
DC Voltaj Hoparlör Koruma Devre Şeması (2022)
İçerik
Negatif polariteli DC gerilim için koruma eşiği 3,7 V seviyesinden 2,1 V’a düşürülmüştür.
Pozitif polariteli DC gerilim içinse eşik değeri değişmeden 1,2 V olarak korunmuştur.
Mekanik ve Donanımsal Güncellemeler
En belirgin yenilik, tamamen SMD elemanlarla tasarlanmış yeni baskı devre kartıdır.
Yeni kartın ölçüleri 49 × 51 mm olup, önceki sürümde kullanılan 67 × 50 mm’lik karta kıyasla daha kompakt bir yapı sunar.
Besleme regülatörü, artık gerekli görülmediğinden kart üzerinden kaldırılmıştır.
Koruma devresinin, harici bir +12 V besleme hattından çalıştırılması öngörülmüştür.
Röle ve Besleme Seçenekleri
Devre, standart olarak 12 V bobin gerilimine sahip bir röle ile kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
Bununla birlikte, 24 V bobinli röle kullanımı da mümkündür.
Bu durumda devrede herhangi bir değişiklik yapılmasına gerek yoktur; yalnızca koruma devresi 24 V’luk bir besleme kaynağıyla çalıştırılmalıdır.
Doğal olarak, baskı devre üzerindeki tüm bileşenlerin en az 24 V gerilime dayanıklı olması gerekir.
Kullanım Sınırları
Bu koruma devresi, köprü (bridge) tipi olmayan ve besleme gerilimi 50 V’u aşmayan güç amplifikatörleri için uygundur.
Daha yüksek besleme gerilimlerinde röleli koruma etkili değildir; arıza anında röle kontakları açıldığında oluşabilecek ark, kontakların kaynak yapmasına neden olabilir.
Yanlış Tetiklemeye Karşı Önlemler
Devre, girişine 20 Hz frekanslı ve 30 V RMS değerine kadar sinüzoidal bir sinyal uygulandığında yanlış tetikleme yapmayacak şekilde ayarlanmıştır.
Gecikmeli Bağlantı Özelliği
Koruma ünitesi, hoparlörlerin amplifikatöre bağlanmasını geciktiren bir zamanlama fonksiyonuna da sahiptir. Açılış gecikmesi yaklaşık 3 saniyedir.
Giriş Filtresi Yapısı
Giriş filtresi şu elemanlardan oluşmaktadır:
Birinci kanal: R11, C11, R12, C12
İkinci kanal: R21, C21, R22, C22
Bu yapı sayesinde filtre kesim frekansı 0,18 Hz seviyesine düşürülmüştür. 20 Hz frekanstaki zayıflatma miktarı –60 dB’dir. Karşılaştırma açısından, DEF 2021 sürümünde bu değerler 0,20 Hz ve –40 dB seviyesindeydi. Bu da DEF 2022’nin düşük frekanslı AC sinyallere karşı çok daha dayanıklı olduğunu göstermektedir.
Baskı Devreye Ait Ek Bilgiler
Şemada gösterilmeyen ancak baskı devre üzerinde bulunan J1 ve J2 jumperları, 1206 kılıfında 0 ohm SMD dirençler olarak uygulanmıştır.
Montajlı DEF 2022 koruma kartının alt yüzeyinde (bakır yolların olduğu tarafta), J1 ve J2 köprü elemanları net biçimde görülebilmektedir.
DC Gerilim Algılama Hassasiyeti
Koruma devresinin doğru akıma (DC) karşı hassasiyeti:
Pozitif DC: +0,7 V
Negatif DC: –1,5 V
Negatif polariteli DC gerilime karşı hassasiyet, doğrudan besleme gerilimine bağlıdır.n Yukarıdaki değerler, besleme gerilimi tam olarak 12 V olduğunda geçerlidir.
Besleme gerilimi arttıkça, negatif DC algılama eşiği de yükselir. Örneğin +15 V besleme durumunda hassasiyet değerleri:
+0,7 V / –2,2 V
Röle Ayırma Süresi (DC Arıza Durumu)
Aşağıda verilen osiloskop ölçümleri, girişteki DC gerilimin büyüklüğüne ve polaritesine bağlı olarak rölenin açılma süresini göstermektedir:
Mavi iz: Koruma girişindeki gerilim
Sarı iz: VT13 transistörünün kollektör gerilimi
Örnek ölçüm: Koruma girişine –30 V DC uygulandığında, rölenin açılma süresi 0,12 saniyedir.
Osiloskop sonuçlarından da görülebileceği gibi, koruma devresinin negatif polariteli DC gerilime verdiği tepki, pozitif DC gerilime kıyasla yaklaşık iki kat daha yavaştır. Bununla birlikte, tepki süresi doğrudan uygulanan DC gerilimin büyüklüğüne bağlıdır
Giriş gerilimi ne kadar yüksekse, hoparlör o kadar hızlı devreden ayrılır. Bu davranış, hoparlör güvenliği açısından doğru ve istenen bir koruma karakteristiğidir.
Kaynak: vk.com/@nem0_audio-def2022
